一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统及调节方法技术方案

本发明专利技术提供了一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，包括控制装置、动力输出装置和设置于钢支撑端部的调节装置，调节装置对钢支撑进行轴力加载和位移调节，并将加载的轴力值和调节装置作用于钢支撑的位移数据实时传输给控制装置；动力输出装置与调节装置连接，给调节装置提供动力；控制装置分别与调节装置和动力输出装置连接，接收调节装置传输的轴力值和位移数据，并控制动力输出装置的动力输出。本发明专利技术提供的对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统可以同时对钢支撑的轴力和位移进行调控，解决在实际施工中，外界环境影响使钢支撑发生位移，从而导致钢支撑的轴力发生变化的难题。

System and method for dual regulation of axial force and displacement of steel support

The present invention provides a system for the axial force and displacement of double regulation for steel support, which comprises a control device, a power output device and a steel supporting and regulating device at the end of the adjusting device of axial force loading and displacement regulation of steel support, and the axial loading value and regulating device in steel support displacement real-time data transmission to the control device; the power output device is connected with the adjusting device to provide power adjusting device; the control device is respectively connected with adjusting device and a power output device receives the axial force regulating device transmission value and displacement data, power output and power output control device. The invention provides a system of steel support axial force and displacement of the double adjustment can be done at the same time to control the axial force and displacement of steel support, solve in the actual construction, the external environment affect the steel support displacement, resulting in the problem of the axial force of steel support changes.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑施工领域，涉及一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统及调节方法。
技术介绍
目前在建筑施工中，大面积地下开挖都采用钢筋混凝土作为坑中的水平支撑，但这种做法施工成本高，不能重复利用，特别是在施工完成后拆除工作量大，噪声大、污染严重，不利于环保。而目前另一种方法就是用钢支撑作为地下开挖后的水平支撑，它克服了混凝土水平支撑的缺点，具有可重复使用，利于环保等优点。大型基坑采用双向钢支撑结构时，通常需要对每根钢支撑在端部施加一定的轴力形成支撑体系，从而抵抗基坑边形。但是，钢支撑所需要施加轴力设计值的大小存在很多不确定因素，如土质密度、温度变化、交通管线等影响，在实际施工中，实际所需的钢支撑轴力与设计值相差很大，而且随着天气、周围环境、地质蠕变等条件变化，钢支撑的支撑轴力也应随之变化的。所以，常规钢支撑仅仅对其进行单一轴力控制的方法存在对基坑实际变形情况无从可知的缺陷和安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统及调节方法，解决现有技术中无法同时对钢支撑的轴力和位移进行调控的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，包括控制装置、动力输出装置和设置于所述钢支撑端部的调节装置，所述调节装置对所述钢支撑进行轴力加载和位移调节，并将加载的轴力值和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移数据实时传输给所述控制装置；所述动力输出装置与所述调节装置连接，给所述调节装置提供动力；所述控制装置分别与所述调节装置和所述动力输出装置连接，接收所述调节装置传输的轴力值和位移数据，并控制所述动力输出装置的动力输出。进一步的，所述调节装置包括压力传感器和位移传感器，所述压力传感器和所述位移传感器分别测定所述调节装置加载的轴力和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移，所述控制装置接收所述压力传感器和所述位移传感器测得的轴力和位移数据。进一步的，所述调节装置包括液压油缸，所述压力传感器设置于所述液压油缸上，用于测定所述液压油缸作用于所述钢支撑上的轴力；所述位移传感器用于测定所述液压油缸的伸出长度，所述液压油缸的伸出长度等于所述调节装置作用于所述钢支撑的位移。优选的，所述动力输出装置为电液动力装置。进一步的，所述电液动力装置包括比例溢流阀，所述控制装置与所述比例溢流阀连接，控制所述比例溢流阀的工作。优选的，所述控制装置为PLC控制系统。本专利技术还提供了一种利用上述的对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统对钢支撑进行调节的方法，包括如下步骤：S1：所述控制装置控制所述动力输出装置，调节其动力输出，所述动力输出装置给所述调节装置输出动力；S2：所述调节装置按照设定轴力值对所述钢支撑进行轴力加载，加载完成时，所述调节装置将其作用于所述钢支撑的位移数据作为基准位移传输给所述控制装置；S3：所述调节装置实时监测其作用于所述钢支撑的实时位移，并将实时位移传输给所述控制装置；S4：所述控制装置将所述实时位移与所述基准位移进行比对；S5：当所述实时位移与所述基准位移不相等时，所述控制装置控制所述动力输出装置给所述调节装置输出动力，所述调节装置调节其作用于所述钢支撑的位移，使所述实时位移等于所述基准位移。进一步的，所述调节装置包括压力传感器和位移传感器，所述压力传感器和所述位移传感器分别测定所述调节装置加载的轴力和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移，所述控制装置接收所述压力传感器和所述位移传感器分别测得的轴力和位移数据。进一步的，所述调节装置包括液压油缸，所述压力传感器设置于所述液压油缸上，用于测定所述液压油缸作用于所述钢支撑上的轴力；所述位移传感器用于测定所述液压油缸伸出长度，所述液压油缸伸出长度等于所述调节装置作用于所述钢支撑的位移；所述S1具体包括：所述控制装置控制所述动力输出装置，调节其动力输出，所述动力输出装置给所述液压油缸输出动力；所述S2具体包括：所述液压油缸按照设定轴力值对所述钢支撑进行轴力加载，加载完成时，所述位移传感器将此时测得的所述液压油缸的伸出长度作为基准位移传输给所述控制装置；所述S3具体包括：所述位移传感器实时监测所述液压油缸的伸出长度，并将所述液压油缸的伸出长度实时传输给所述控制装置；所述S4具体包括：所述控制装置将所述液压油的缸伸出长度与所述基准位移进行比对；所述S5具体包括：当所述液压油缸的伸出长度与所述基准位移不相等时，所述控制装置控制所述动力输出装置给所述液压油缸输出动力，所述液压油缸调整其伸出长度，使所述液压油缸的伸出长度等于所述基准位移。进一步的，所述动力输出装置为电液动力装置，所述电液动力装置包括比例溢流阀，所述控制装置与所述比例溢流阀连接，控制所述比例溢流阀的工作；所述S1具体包括：所述控制装置控制所述比例溢流阀，使其调节至设定压力，所述动力输出装置给所述液压油缸输出动力。进一步的，所述S5具体包括：当所述液压油缸伸出长度大于所述基准位移时，所述控制装置控制所述动力输出装置给所述液压油缸输出动力，所述液压油缸在设定轴力值下调整其伸出长度，使所述伸出长度缩短至等于所述基准位移。进一步的，所述S5具体包括：当所述液压油缸的伸出长度大于所述基准位移，所述液压油缸在设定轴力值下无法缩短其伸出长度使所述伸出长度等于所述基准位移时，所述液压油缸对所述钢支撑进行轴力减载，并调整其油缸的伸出长度，使所述液压述油缸的伸出长度等于所述基准位移，所述压力传感器将此时液压油缸经过减载后的轴力值作为新的设定轴力值传输给所述控制装置。进一步的，在所述S5中，所述液压油缸对所述钢支撑进行轴力减载时，采用步进减载的方式，液压油缸每次减载固定的轴力值，并调整缩短油缸的伸出长度，经过数次步进减载和调整，直至所述液压述油缸的伸出长度缩短至等于所述基准位移。进一步的，所述S5具体包括：当所述液压油缸伸出长度小于所述基准位移时，所述控制装置控制所述动力输出装置给所述液压油缸输出动力，所述液压油缸在设定轴力值下调整其伸出长度，使所述伸出长度伸长至等于所述基准位移。进一步的，所述S5具体包括：当所述液压油缸的伸出长度小于所述基准位移，所述液压油缸在设定轴力值下无法调整伸出长度使其达到等于所述基准位移时，所述液压油缸对所述钢支撑进行轴力加载，并调整其伸出长度，使所述液压述油缸伸出长度等于所述基准位移，所述压力传感器将此时液压油缸经过加载后的轴力值作为新的设定轴力值传输给所述控制装置。进一步的，在所述S5中，所述液压油缸对所述钢支撑进行轴力加载时，采用步进加载的方式，液压油缸每次加载固定的轴力值，并调整油缸的伸出长度，经过数次步进加载和调整，直至所述液压述油缸的伸出长度调整至等于所述基准位移。进一步的，所述S5中，所述液压油缸通过步进加载的方式对所述钢支撑进行轴力加载，当所述液压油缸加载的轴力值等于所述钢支撑自身失稳的最大内应力时，所述液压油缸停止轴力加载，所述压力传感器将此时液压油缸加载的轴力值作为轴力上限值传输给所述控制装置。进一步的，所述调节方法还包括：S6：所述压力传感器实时监测所述液压油缸加载的轴力值，并将实时轴力值传输给所述控制装置；S7：所述控制装置将所述实时轴力值与所述轴力上限值进行比对；S8：当所述实时轴力值与所述轴力上限值不相等时，所述控制装置控制所述动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，包括控制装置、动力输出装置和设置于所述钢支撑端部的调节装置，所述调节装置对所述钢支撑进行轴力加载和位移调节，并将加载的轴力值和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移数据实时传输给所述控制装置；所述动力输出装置与所述调节装置连接，给所述调节装置提供动力；所述控制装置分别与所述调节装置和所述动力输出装置连接，接收所述调节装置传输的轴力值和位移数据，并控制所述动力输出装置的动力输出。

【技术特征摘要】
1.一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，包括控制装置、动力输出装置和设置于所述钢支撑端部的调节装置，所述调节装置对所述钢支撑进行轴力加载和位移调节，并将加载的轴力值和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移数据实时传输给所述控制装置；所述动力输出装置与所述调节装置连接，给所述调节装置提供动力；所述控制装置分别与所述调节装置和所述动力输出装置连接，接收所述调节装置传输的轴力值和位移数据，并控制所述动力输出装置的动力输出。2.根据权利要求1所述的一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，所述调节装置包括压力传感器和位移传感器，所述压力传感器和所述位移传感器分别测定所述调节装置加载的轴力和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移，所述控制装置接收所述压力传感器和所述位移传感器测得的轴力和位移数据。3.根据权利要求2所述的一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，所述调节装置包括液压油缸，所述压力传感器设置于所述液压油缸上，用于测定所述液压油缸作用于所述钢支撑上的轴力；所述位移传感器用于测定所述液压油缸的伸出长度，所述液压油缸的伸出长度等于所述调节装置作用于所述钢支撑的位移。4.根据权利要求3所述的一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，所述动力输出装置为电液动力装置。5.根据权利要求4所述的一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，所述电液动力装置包括比例溢流阀，所述控制装置与所述比例溢流阀连接，控制所述比例溢流阀的工作。6.根据权利要求1所述的一种对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统，其特征在于，所述控制装置为PLC控制系统。7.一种利用如权利要求1所述的对钢支撑进行轴力和位移双重调节的系统对钢支撑进行调节的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：所述控制装置控制所述动力输出装置，调节其动力输出，所述动力输出装置给所述调节装置输出动力；S2：所述调节装置按照设定轴力值对所述钢支撑进行轴力加载，加载完成时，所述调节装置将其作用于所述钢支撑的位移数据作为基准位移传输给所述控制装置；S3：所述调节装置实时监测其作用于所述钢支撑的实时位移，并将实时位移传输给所述控制装置；S4：所述控制装置将所述实时位移与所述基准位移进行比对；S5：当所述实时位移与所述基准位移不相等时，所述控制装置控制所述动力输出装置给所述调节装置输出动力，所述调节装置调节其作用于所述钢支撑的位移，使所述实时位移等于所述基准位移。8.根据权利要求7所述的对钢支撑进行调节的方法，其特征在于，所述调节装置包括压力传感器和位移传感器，所述压力传感器和所述位移传感器分别测定所述调节装置加载的轴力和所述调节装置作用于所述钢支撑的位移，所述控制装置接收所述压力传感器和所述位移传感器分别测得的轴力和位移数据。9.根据权利要求8所述的对钢支撑进行调节的方法，其特征在于，所述调节装置包括液压油缸，所述压力传感器设置于所述液压油缸上，用于测定所述液压油缸作用于所述钢支撑上的轴力；所述位移传感器用于测定所述液压油缸伸出长度，所述液压油缸伸出长度等于所述调节装置作用于所述钢支撑的位移；所述S1具体包括：所述控制装置控制所述动力输出装置，调节其动力输出，所述动力输出装置给所述液压油缸输出动力；所述S2具体包括：所述液压油缸按照设定轴力值对所述钢支撑进行轴力加载，加载完成时，所述位移传感器将此时测得的所述液压油缸的伸出长度作为基准位移传输给所述控制装置；所述S3具体包括：所述位移传感器实时监测所述液压油缸的伸出长度，并将所述液压油缸的伸出长度实时传输给所述控制装置；所述S4具体包括：所述控制装置将所述液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉，王正佳，许勇，王云飞，姜由之，朱骏，
申请(专利权)人：上海市机械施工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31